手機常識

為何有些品牌的手機的電磁波輻射值(SAR)偏高,有些品牌的SAR值偏高呢?

人是群居動物,智慧型手機已經是很多人不可或缺的生活所需品。日前網友在Mobile01發表”為何華為的收訊比iPhone好呢?” 引起不少網友議論,手機的SAR 值(比吸收率, Specific Absorption Rate)又被拿出來討論。手機電磁波對人體是否有害,一直是常被討論但無定論的議題,三不五時就有關手機電磁波輻射問題的團體提出來討論,將SAR值高低與健康連結再一起。日前德國聯邦輻射防護辦公室公布了手機輻射最高與最低的手機排行榜,從名單來看,有些品牌手機的SAR值偏高,有些品牌手機偏低。
德國聯邦輻射防護辦公室公布的手機SAR值最高與最低的手機排行榜為何呢?為何有些品牌的手機的電磁波輻射值(SAR)偏高,有些品牌的SAR值偏高呢? 如何將手機的電磁波影響降到最低呢? 以下作一說明:

 

 

1. SAR值是什麼? 各國標準為何呢?

SAR (Specific Absorption Rate,電磁波吸收比值或比吸收率比吸收率)是手機或無線產品之電磁波能量吸收比值,乃代表在外電磁場的作用下,人體內將產生感應電磁場。由於人體各種器官均為有耗介質,因此體內電磁場將會產生電流,導致吸收和耗散電磁能量。
SAR的意義為單位質量的人體組織所吸收或消耗的電磁功率,單位為W/kg。國際SAR的提出依據:目前國際通用的SAR限值標準有兩個,一個是歐洲標準2w/kg,一個是美國標準1.6w/kg。

 

台灣有關手機SAR值的規定為中華民國國家標準CNS 14959,採用歐盟2W/kg限值標準,但列為強制規定測試且必須標示。

 

在台灣上市的手機SAR值可以至NCC型式認證官網(請點我), 輸入所欲查詢得品牌或型號就可以查詢到。

 

2. 德國聯邦輻射防護辦公室的SAR值最高與最低的手機排行榜:

根據德國聯邦輻射防護辦公室所公布的SAR值排行榜,手機SAR值最高的款式,前五名分別是:小米 A1、OnePlus 5T、小米 Max 3、OnePlus 6T、HTC U12 Life。在最高SAR值的手機榜單中,OnePlus與小米手機各上榜四款, HTC、蘋果、Google 各有兩款。
這些SAR值最高的榜單會危害健康嗎? 若以歐洲SAR 2w/kg標準,榜單上的手機全數通過,若以美國1.6w/kg標準則只有小米A1與OnePlus 5T超標。

 

在SAR值最低榜單的前五名則是三星Galaxy Note 8、ZTE Axon Elite、LG G7、三星 Galaxy A8 及 三星 Galaxy S8+。在最低SAR值的手機榜單中,三星佔了八款,其次是ZTE 3款,Motorola、LG 各有 2 款,HTC則有一款。

 

3. 為何有些品牌的手機的電磁波輻射值(SAR)偏高,有些品牌的SAR值偏高呢?

根據德國聯邦輻射防護辦公室所公布的SAR值排行榜,OnePlus與小米手機SAR值有偏高現象,三星手機的SAR值則相對較低。各品牌手機的SAR值差異通常來自其本身天線與相關零件的佈局及手機發射功率設計有關。

A. 手機天線及相關零件的佈局:
要降低SAR值必須改變天線的方向並減少面向人頭部Peak值,SAR值高低取決於該品牌手機PCB與結構工程師如何把電流分布均勻化的初始設計有關,其中天線位置、PCB 布局設計、對天線影響大的周圍器件(speaker、micro、vibrator、battery)放置位置對SAR值高低息息相關。
為讓手機SAR值降到標準以內,多數手機廠商大都採用PIFA(平面倒F形天線, Planar Inverted F-shaped Antenna) ,可以讓天線和PCB 之間有較大的區域並且和PCB 地構成迴路,電流能較均勻地分佈,以降低SAR 的Peak 值。

 

B. 發射功率(TRP)與SAR值的取捨:
手機天線的輻射場可以分為近場(near‐field)和遠場(far‐field),天線的輻射在近場內為球面波,而傳播到遠場時視為平面波。
TRP(Total Radiated Power)是指通過對整個輻射球面的發射功率進行面積分並取平均得到,反映的是天線遠場的輻射性能。TRP大,則從PA 出來進入天線的功率才被有效輻射,無線接口的連接性才比較好。
SAR值則反映是天線近場輻射性能,SAR 數值小,則電磁波被人腦吸收的功率才比較小。設計手機天線時既要要求高的TRP 又要有低的SAR 值,但兩個是一對相互矛盾的指標,如何取捨就變成各品牌手機在設計上的抉擇。

 

手機SAR值低,收訊就會比較好? 理論上,每降低1dBm,SAR 數值大約會降低0.3W/Kg,以德國聯邦輻射防護辦公室的SAR值排行榜中,最高的小米手機A1 SAR(1.75W/kg)與最低的三星Note8(0.17 W/kg),兩者相差1.58W/kg,理論上會差距5dBm左右。
一般手機的訊號強度(Signal Strength)通常會落在-97dBm~-70dBm。由於手機SAR值必須符合國際標準有其上限值,只要符合,各手機發射功率差距最多只有5~6dBm,除非在手機收訊惡劣環境下,否則用戶很難察覺其差異。

 

4.如何降低手機電磁波的影響?

手機電磁波對人體健康是否有影響,一直是「公說公有理,婆說婆有理」無法有定論的爭議。若對手機電磁波有疑慮,除了選擇SAR值低於0.6W/kg以下的手機,也可參考以下【MedPartner 美的好朋友】粉絲團提供的六項方法。


圖片來源:MedPartner 美的好朋友